Анализ математической модели оптимизации ИВП в СПОИ

Военный научно – учебный центр Сухопутных войск «ОВА ВС РФ» 
 
 

     Кафедра № 31 
 
 

анализ  математической модели

оптимизации ИВП в СПОИ 
 

П О Я С Н И  Т Е Л Ь Н  А Я 

З А П И С К  А 

к курсовому проекту  
 
 

Руководитель  проекта

п/п-к                      М.Ю. Суркин

«    »___________2011 года 

Курсант 249-1 учебного отделения

В.Шкрабо

«    »___________2011 года 
 
 
 
 
 
 

                                                                              «Утверждаю»                

Руководитель  курсового проекта

п/п-к                          =М.Суркин=

«___»_______________2011г. 

Календарный план

Работы  над курсовым проектом

Курсанта 249-1 учебного отделения Шкрабо В.С. 

 
 

курсант                      =В.Шкрабо= 
 
 

СОДЕРЖАНИЕ 
 

 Введение………………………………………….…………………………5

 1. Анализ  математической модели оптимизации  ИВП в СПОИ………..8

 1.1 Анализ  технических средств комплекса автоматизированного     

 управления  артиллерийскими формированиями ………………………..8

 1.2 Обоснование  подхода к оптимизации ИВП  в СПОИ……………….15

 1.3Анализ  общей математической модели  оптимизации ИВП в  

 СПОИ………………………………………………………………………17

 1.4 Анализ  модели распределения восстановительного резерва по

 узлам сети ЭВМ…………………………………………………………...29

 Заключение………………………………………………………………...35

 Список литературы………………………………………………………..36 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

      Успех в современном бою может быть достигнут только объединёнными усилиями всех родов войск.

Большая огневая  мощь и ударная сила современных  средств борьбы, высокая подвижность  войск позволяют наносить сокрушительные удары по противнику и достигать  его разгрома в короткие сроки. В  связи с этим современный бой  отличается решительностью, высокой манёвренностью, динамичностью, быстрыми и резкими имениями обстановки .

         Главным направлением совершенствования  систем управления в настоящее  время считается комплексная  автоматизация процессов управления  с применением современных средств обработки и передачи данных.

     Постоянно стоит вопрос о необходимости  более быстро, более полно и  точно добывать, собирать и обрабатывать надежную информацию, оптимально использовать все имеющиеся силы и средства управления.  Решение этой проблемы требует разработки и практического применения методов оптимизации, основанных на использовании сетей ЭВМ в системах передачи и обработки информации (СПОИ). Такими системами являются комплексы автоматизированного управления (КАУ) войсками, применяющиеся в артиллерийских подразделениях. 

            Наиболее эффективными средствами  обработки информации в системах управления в настоящее время являются сети ЭВМ. На базе существующих сетей ЭВМ реализуется информационно-вычислительная технология обработки данных, основанная на обмене информацией между узлами сети в интересах конкретного пользователя.                     

        По существу, повышение эффективности  управления есть результат использования  современной вычислительной техники  и средств связи в процессе выполнения функций управления при соответствующей организации работы штаба.

     Структура и параметры информационно-вычислительного  процесса в современных средствах  передачи и отображения информации в значительной мере зависят от организационных  решении, связанных с распределением программ и данных в сети ЭВМ с учетом обеспечения ситуации, необходимой для успешного решения поставленных задач. Такие организационные решения целесообразно применять лишь на основе анализа соответствующих оптимизационных моделей.

     Одна  из важнейших задач КАУ является защита информации. Решение о перечне  защищаемой информации в СПОИ, структуре  и принципах взаимодействия средств защиты информации принимается  индивидуально в каждом конкретном случае, как при проектировании, так и при эксплуатации. Планирование мероприятий по защите информации должно основываться на результатах построения информационно-вычислительного процесса, как в отдельном вычислительном комплексе, так и на уровне вычислительной сети в целом.

        При построении подобных систем имеют место ограничения  на объём запоминающих устройств отдельных ЭВМ, возможность несанкционированного доступа как к отдельным ЭВМ, так и к всей сети в целом, различные помехи и сбои аппаратуры, ошибки и неквалифицированность обслуживающего технику персонала. Все эти и многие другие факторы могут вызвать частичную или полную потерю данных, разрушение, искажение, подмену информации. Для предотвращения этого целесообразно использовать восстановительное резервирование.

        Возможность иметь мощные информационные базы в узлах, обеспечивающие хранение всех восстановительных резервов соответствующими органами управления, противоречит требованиям безопасности и сохранности информации, так как уменьшается рассредоточенность информации.

      Разрешить указанное противоречие, призвана концепция распределённой системы управления, которая заключается в увеличении количества пунктов управления и обеспечении их тесной взаимосвязи и взаимозаменяемости, и возможности использования общих информационных массивов.

      Практическая реализация концепции распределённой системы управления требует реализации целого комплекса научно-технических проблем, связанных с созданием общих информационных массивов, установлением порядка их обновления, определением номенклатуры технических средств в каждом локальном пункте.

      В виду большого разнообразия и сложности  практических ситуаций, возникающих  при построении и организации  функционирования СПОИ формулировка единой оптимизационной задачи, не является целесообразной. В качестве более  приемлемого предполагается подход, когда формулируется и решается взаимосвязанная совокупность подобных задач.

      Актуальность  данной работы состоит в том, что  здесь предложен вариант решения  задачи распределения восстановительного резерва программных модулей задач  по узлам сети ЭВМ, для защиты информации от раз рушения и искажения .

      Целью данной работы является на основе анализа  математической модели распределения программных модулей и восстановительных резервов по узлам сети ЭВМ разработать алгоритм определения оптимального плана распределения восстановительного резерва программных модулей задач по критерию наибольшей вероятности решения всех задач в сети, на основании которого разработать программу для ПЭВМ. 
 
 
 
 
 
 

 1.АНАЛИЗ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ  МОДЕЛИ ОПТИМИЗАЦИИ ИВП В СПОИ 

   1.1 Анализ  технических средств комплекса автоматизированного управления артиллерийскими формированиями. 

      Микропроцессорная техника и использование передовых  технологий в области электроники  позволили по-новому организовать многие виды систем обработки информации. Главной особенностью при этом является объединение в одну систему большого количества сложноорганизованных и интенсивно взаимодействующих между собой устройств. Развитие архитектуры, аппаратурных и программных средств вычислительных систем  и успехи в развитии методов организации и аппаратуры систем передачи данных по каналам связи позволили приступить к созданию вычислительных систем качественно нового типа – вычислительных сетей, которые и являются одним из способов интегрирования вычислительных ресурсов.

      Вычислительной  сетью ЭВМ называется комплекс территориально рассредоточенных ЭВМ и терминальных устройств, связанных меду собой каналами передачи данных[2] .

           Вычислительная сеть состоит из трёх основных компонентов:

• базовую сеть передачи данных (СПД) – совокупность средств для передачи данных между ЭВМ. Сеть передачи данных состоит из линий связи и узлов связи;
• непосредственно сеть ЭВМ – совокупность ЭВМ объединённых сетью передачи данных;
• терминальную сеть (ТС) – совокупность устройств, с помощью которых абоненты осуществляют ввод и вывод данных.

     Автоматизация управления войсками проводится на протяжении большого периода времени с учетом организационной структуры органов, обеспечивающих управление войсками и  оружием. Структура автоматизированной системы управления РВ и А носит иерархический характер и состоит из различных звеньев управления. Поэтому на данном этапе управления войсками необходимо осуществлять работы по развитию и модернизации сетей ЭВМ АСУВ и О, совершенствованию математического и программного обеспечения, а также протоколов сопряжения АСУВ с другими системами и объектами управления, замены устаревших технических средств. В различных звеньях КАУ артиллерийскими формированиями решаются следующие информационные и расчетные задачи в интересах должностных лиц  пунктов управления (ПУ)[6]:

     -сбор, обработка и накопление информации  о положении, состоянии и характере  действий войск противника  и своих войск;

     -прием,  обработка, накопление и выдача  информации из решений командиров;

     -сбор, обработка накопление информации  о радиационной, химической и  метеорологической обстановке, об  инженерном оборудовании местности;

     -расчеты  по планированию ядерного и  огневого поражения противника  ракетными войсками и артиллерией дивизии;

     В интересах РВ и А дополнительно решаются следующие расчетные задачи на бортовых ЭВМ КШМ из состава ПУ РВ и А[6]:

     -прием,  обработка, хранение и выдача  данных о своих войсках;

     -прием,  обработка, хранение и выдача  данных о войсках противника;

     -расчеты  по подготовке неплановых ударов ракет в обычном снаряжении;

     -расчеты  по подготовке неплановых ядерных  ударов ракетными и артиллерийскими  частями и подразделениями;